ความหนาที่เหมาะสมของฉนวนกันความร้อน

หากใครเคยต้องตัดสินใจเลือกความหนาของฉนวนกันความร้อนกัน คงจำได้ว่ามีปัจจัยที่สำคัญอยู่ 2 ข้อใหญ่คือ อุณหภูมิผิวของอุปกรณ์ที่ต้องการหุ้มฉนวน และ ระยะเวลาการใช้งานอุปกรณ์นั้นหลังหุ้มฉนวน เพราะ 2 ปัจจัยที่ว่านี้จะนำมาใช้ในการคำนวณจุดคุ้มทุน (Return on Investment: ROI) ได้นั่นเอง โดยเนื้อหาในบทความนี้จะขอยกตัวอย่างการคำนวณจากหน้างานจริงเปรียบเทียบให้เห็นภาพ ของฉนวนกันความร้อน 2 ความหนา คือ ความหนา 25 มม. และความหนา 50 มม.

ข้อมูลการคำนวณจากหน้างานจริง

ตัวอย่างเช่น หน้างานต้องการหุ้มฉนวนที่ผิวเตาอบ (พลังงานไฟฟ้า) พื้นที่รวม 20 ตรม. ซึ่งมีอุณหภูมิผิวเฉลี่ย 150 องศาเซลเซียส จำนวนชั่วโมงทำงานของเตา 24 ชั่วโมงต่อวัน ทำงานทั้งหมด 26 วันต่อเดือน และมีอุณหภูมิห้องอยู่ที่ 32 องศาเซลเซียส ค่าไฟฟ้าเฉลี่ยหน่วยละ 3.80 บาท/หน่วย โดยมีข้อมูลประสิทธิภาพตามระดับความหนาดังนี้:

• Bare (ไม่หุ้มฉนวน): Surface Temp 149.8 °C | Heat Loss 1742.00 W/m^2
• ความหนา 15.0 มม.: Surface Temp 62.2 °C | Heat Loss 325.60 W/m^2 (Efficiency 81.31%)
• ความหนา 25.0 มม.: Surface Temp 50.5 °C | Heat Loss 182.00 W/m^2 (Efficiency 89.56%)
• ความหนา 40.0 มม.: Surface Temp 45.5 °C | Heat Loss 126.60 W/m^2 (Efficiency 92.73%)
• ความหนา 50.0 มม.: Surface Temp 42.7 °C | Heat Loss 97.16 W/m^2 (Efficiency 94.42%)
• ความหนา 100.0 มม.: Surface Temp 38.0 °C | Heat Loss 50.44 W/m^2 (Efficiency 97.11%)

การเปรียบเทียบจุดคืนทุน (ROI) ระหว่างความหนา 25 มม. และ 50 มม.

1. รายการคำนวณหลังหุ้มฉนวนหนา 25 มม.

ความหนาแน่น 160 กก./ลบม. อุณหภูมิผิวเตาหลังหุ้มลดลงเหลือ 50.5 องศาเซลเซียส Heat Loss หลังหุ้มฉนวนอยู่ที่ 2,271.36 kW ต่อเดือน ซึ่งเดิมก่อนติดตั้งมีค่าไฟฟ้าที่สูญเสีย 82,612.61 บาท/เดือน แต่หลังติดตั้งจะเหลือเพียง 8,631.17 บาท/เดือน ทำให้มีผลประหยัดค่าไฟฟ้า 73,981.11 บาท/เดือน เมื่อสมมติให้มูลค่างานฉนวนพร้อมติดตั้ง 200,000 บาท จะมีจุดคืนทุน (ROI) อยู่ที่ 2.70 เดือน

2. รายการคำนวณหลังหุ้มฉนวนหนา 50 มม.

ความหนาแน่น 160 กก./ลบม. อุณหภูมิผิวเตาหลังหุ้มลดลงเหลือ 42.7 องศาเซลเซียส Heat Loss หลังหุ้มฉนวนลดลงเหลือ 1,212.56 kW ต่อเดือน ส่งผลให้ค่าไฟฟ้าที่สูญเสียหลังติดตั้งลดลงเหลือ 4,607.73 บาท/เดือน โดยมีผลประหยัดค่าไฟฟ้า 78,004.88 บาท/เดือน เมื่อสมมติให้มูลค่างานฉนวนพร้อมติดตั้ง 260,000 บาท จะมีจุดคืนทุน (ROI) อยู่ที่ 3.33 เดือน

วิเคราะห์ความเหมาะสมในการเลือกใช้งาน

จากการคำนวณโดยเปรียบเทียบฉนวนกันความร้อนทั้ง 2 ความหนา พบว่าความหนา 25 มม. เป็นความหนาที่เหมาะสมกับงานนี้มากกว่าฉนวนหนา 50 มม. เนื่องจากประสิทธิภาพของฉนวนต่างกันแค่ประมาณ 5% แต่ราคาต่างกันอยู่ถึง 30% และจะเห็นได้ว่า ROI ของฉนวน 25 มม. สั้นกว่า ในขณะที่อุณหภูมิผิวหลังหุ้มฉนวนต่างกันแค่ประมาณ 7 องศาเซลเซียส จะเห็นได้ว่าความหนาที่มากกว่าอาจไม่ได้เป็นความหนาที่เหมาะสมเสมอไป และนี่คือตัวอย่างหนึ่งของการเลือกความหนาที่เหมาะสมของฉนวนกันความร้อนสำหรับแก้ปัญหาในงานอุตสาหกรรม